华南理工大学学报(自然科学版)

作者：魏小兰, 林国庆, 丁静, 等

单位：1.华南理工大学 化学与化工学院，广东 广州 510640；2.中山大学 材料与工程学院，广东 广州 510006

关键词：传储热材料,熔盐,纳米流体,分子模拟,比热容,微观结构

基金：国家自然科学基金资助项目（52036011）；国家自然科学基金–广东省联合基金资助项目（U1601215）

熔盐和纳米颗粒复合的纳米流体是使太阳能热发电传储热系统高效储热的重要材料，探究纳米颗粒的加入导致熔盐比热容提高的原因，对于工程实践意义重大。实验中用差式扫描量热仪测试了熔盐中加入不同浓度的纳米颗粒后复合流体的比热容变化，随后以分子动力学模拟计算的方法探究比热容提高的原因。在模拟中固定熔盐不变而改变纳米颗粒的添加量，重点分析纳米颗粒添加量对熔盐比热容及熔盐结构、分布的影响。结果表明：纳米颗粒添加量在1.0%～1.5%（质量分数）时，比热容提高率最大；熔盐阴离子在纳米颗粒表面高密度聚集甚至在更小粒径（约1nm）纳米颗粒表面规律性排布时产生的额外作用力是纳米流体比热容提高的主要原因。计算结果还证实，熔盐中纳米粒子分散程度高时，比热容提高更大。纳米颗粒的加入在一定程度上会降低熔盐中阴阳离子间的距离，使得库仑能发生变化，这是导致比热容提高的另一原因。

来源：2021年第9期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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